分享：450 m3高炉短期闷炉及休复风操作实践

高炉闷炉是炼铁生产的一种操作状态，休风与复风是高炉暂时停止生产和随后恢复生产的高炉操作方法。高炉停止生产和恢复生产的基本操作就是停止往炉内送风和恢复往炉内送风[1−4]。公司450 m3高炉处于炉役后期，存在本体4段冷却壁破损严重、炉皮开裂等问题，高炉本体有诸多安全隐患。按公司安排，炼铁厂对450 m3高炉进行闷炉检修120.25 h。休风前制定了详细的停炉、开炉计划，生产过程中精心组织、认真贯彻，通过合理的闷炉焦比、碱度，同时利用CaF2、MgO低熔点的特点，在闷炉料里加入萤石和白云石，改善渣铁流动性，使长期休风后的开炉工作快速、安全、顺利完成，28 h全开风口、36 h达产[5−9]。

1.   闷炉及休风操作

1.1   闷炉前准备操作

（1）铁水成分按照质量分数Si：0.6%~0.9%、S：0.03%~0.04%控制，铁水温度≥1470 °C，第一炉铁后将铁口角度提到14°，适当喷铁口。

（2）提前空出料仓备料，备料情况：海南矿50 t，白云石30 t，萤石10 t，休风料用完后准备30 t水渣进仓，阶段性调整配料结构、保证休风后各仓基本清空。

（3）组织对高炉本体冷却设备进行全面查水，对漏水的冷却设备和风口套进行处理或更换，确保顺利封炉。

（4）休风前校准探尺零位、对高炉本体炉壳进行检漏工作，对炉皮开裂煤气漏点作好记号，放空重力除尘器内瓦斯灰。

（5）提前备足黄沙、耐火砖、有水炮泥、黄油、水渣及相关封炉材料，提前与公司各个部门协调好煤气管道吹扫事宜。

1.2   闷炉料的计算

为了能快速复产，闷炉料按照5 d组织，结合近期炉况实际，制定出闷炉方案：全炉焦比2.60 t/t，总炉料体积359.63 m3（实际装料体积372.92 m3），闷炉料按5组分批次加入，保证闷炉料到达预期位置。根据冶炼周期、结合内型尺寸，原燃辅料等情况进行计算，使休风后闷炉料到预期的位置，备料仓位休风后基本用空，休风顺利。各关键参数详见表1、表2和表3。

1.3   闷炉料的填充操作

闷炉料以填充部位不同，按五组分批次加入。焦批以4200 kg、矿批以9000 kg控制，正常料碱度按1.05、全炉料碱度按0.82控制。具体填充如下：

（1）第一组：加净焦13批，加完后集中加萤石3000 kg。填充风口以上炉缸、炉腹，炉料体积79.17 m3（炉容83.34 m3）。

（2）第二组：加空焦14批，加完集中加萤石2000 kg。填充炉腰及炉身下部（体积分数20%），炉料体积90.98 m3（炉容91.38 m3）。

（3）第三组：加轻负荷料4组，每组由1批空焦+1批正常料组成。填充炉身中下部（体积分数30%），炉料体积69.56 m3（炉容71.64 m3）。

（4）第四组：加轻负荷料2组，每组由1批空焦+2批正常料组成。填充炉身中下部（体积分数25%），炉料体积56.57 m3（炉容59.70 m3）。

（5）第五组：加正常料6批。填充炉身上部（体积分数20%）+炉喉（体积分数15%），炉料体积63.35 m3（炉容63.8 m3）。

闷炉料总装入量及体积见表4（压缩率按13%折算）。空焦、正常料具体入炉结构：空焦由焦炭4200 kg+白云石700 kg组成，正常料由烧结矿5670 kg+球团矿1350 kg+海南矿1980 kg+白云石700 kg+萤石200 kg组成，料的总体积418.97 m3×（1−0.13）≈364.50 m3。

1.4   休风后的操作

（1）炉顶点火后迅速卸吹管、全部风口堵泥，然后停风机，再逐个砌砖堵泥抹油，确保封炉严实不透风，停炉过程中安排工长每小时巡查一次。

（2）降低高压水压力，关闭漏水的冷却设备及气密箱进水，2 h后停高压泵，水量控制在正常水量（单位时间冷却所需内循环水体积）的1/2左右，4 h后停一台常压泵，炉底冷却水控制在正常水量的1/3左右，一天后将冷却水量控制到最小程度。

（3）两个炉顶放散阀、重力除尘器放散阀打开，重力除尘器切断阀、炉顶均压放散阀关闭。

（4）热风炉转入闷炉，确认煤气放散阀开到位，其余阀门关闭；注意高炉均压煤气管道要吹扫干净。

（5）将净煤气总管上的盲板阀关闭，布袋系统按长期休风操作，料面盖水渣2 m左右，均匀铺满料面。

2.   复风

2.1   复风前基本准备操作

开炉前12 h对高炉各大系统进行全面试车，复风前8 h对各设施设备、辅料、耗材、工具及能源介质进行确认，提前6 h对高炉本体及热风炉冷却水供水压力恢复正常，确认设备处于完好状态，提前3 h备萤石、白云石各10 t进仓，后续继续铁口烧氧气和埋氧枪操作。

2.2   下部调整操作

450 m³高炉设有14个风口，本次闷炉期间对风口布局进行调整，由原来的?115 mm×8+?110 mm×6调整为?115 mm×6+?110 mm×8，统一长度尺寸为360 mm（斜5°），送风面积由0.1401缩小至0.1383 m2。复风前开铁口两侧的1#、2#、13#、14#送风，送风总面积0.0407 m2。开口风原则遵循“高炉下料顺畅,风量、风压平稳、渣铁热储备充足,出渣、出铁顺利”，基本做到了一炉铁开一个风口的节奏，考虑到漏水的原因，开风口顺序为3#→12#→4#→5#→6#→7#→8#→11#→10#→9#，选择了先“活半边”的思路。

2.3   复风操作制度

（1）风量与顶压的控制

风量恢复及顶压调整情况如图1、图2所示。

（2）造渣操作

初始矿批选择为9000 kg、焦批4080 kg，二元碱度1.027。入炉料选择质量比为70%烧结矿+15%球团矿+15%海南矿（外加白云石3批合计2100 kg、萤石6批合计1200 kg，后续继续每批加萤石100 kg，累计加入萤石11000 kg），视情况逐步加矿批，调整碱度、负荷。

（3）料制的调整

由于计划休风时加净焦、轻负荷料都有发展边缘的作用，因此复风时的装料首先是防止中心堵塞，要相应缩小矿石批重，疏导中心气流，后期为了保证正常气流方便调整，由闷炉料制焦3档矿2档逐步恢复为正常料制焦4档矿4档，形成较为合理的平台+漏斗的料面，使中心和边缘的两股气流相对稳定、合理。随着矿批的加大，逐步调整料制，具体变化如表5所示（C为焦炭，P为矿石，上标为布料角度，下标为布料圈数）。

（4）首次开口时间的选择

根据冶炼周期结合已开风口的小套水温差变化，选择开口时间。本次在246 min后，13#风口小套水温差8.1 °C，1#、2#、14#风口均已7.5~8.0 °C区间，和预计冶炼周期计算时间相差无几。第一次开口16 min，出渣量正常、流动性好，冷凝渣铁逐步排出。

（5） Si质量分数和铁水温度的选择

恢复期间Si质量分数和铁水温度趋势如图3和图4所示，复风第一天以保证渣铁流动性为标准去组织生产，第二天白班关键指标控制：铁水Si质量分数0.7%~1.0%、碱度1.1~1.15、风压不超260 kPa、富氧不超3500 m3/h；第二天夜班关键指标控制：铁水Si质量分数0.6%~0.9%、碱度1.14~1.18、风压不超260 kPa、富氧不超3500 m3/h、铁水温度大于1450 °C；第三、四天铁水Si质量分数分别按0.5%~0.8%、0.35%~0.65%控制，自此炉温恢复正常。

3.   结束语

（1）根据渣、铁比热容的不同，多造渣可以快速活跃炉缸的理念，本次采取降低炉渣碱度的方法降低炉渣黏度，还在休风闷炉料里面添加了萤石和白云石等熔剂（萤石的的主要成份是CaF2，白云石的成分主要是MgO），CaF2和MgO熔点都比较低，其目的是使脉石中高熔点氧化物（SiO2、Al2O3、CaO）生成低熔点、低黏度的炉渣，可以起到稀释炉渣的作用。

（2）为了减少休风期间热量的损失，高炉上部密封采用高炉水渣覆盖在料面，由于水渣是经过反应过的物质，所以开炉期间只需要提供水渣熔化的热量即可，无需提供水渣化学反应的热量，减少燃料浪费。

（3）通过闷炉料的计算、合理布料，在易烧的风口前端放置少量的萤石，改善风口区域渣铁流动性，避免渣铁聚积在风口周围将风口烧坏。

（4）通过调整闷炉料的下料结构，不仅大大改善料柱透气性，同时能及时补充开炉初期热量的需求。

文章来源——金属世界